BX500 溫度飆高的原因! 對傳輸效能影響多大呢?

網路上很多人反映， Micron 的新一代入門級 SATA SSD Crucial BX500 溫度很容易飆高。原因在於 Micron Crucial SSD 使用【 縮小版的 PCB 】加【 塑膠材質的外殼 】，所以讓這顆 SSD 控制晶片溫度很容易達到 60 度以上，而超過 70 度就有可能引發限速。再加上使用塑膠材質​外殼，更失去了加強散熱的機會。

然而溫度過高算是災情嗎?應該不能算吧?!畢竟電子產品出貨前，都會確保正常運作下，溫度在合理的範圍內。也就是說對於大部分的使用者，在上網、打報告、看影片…等狀況下，都要能夠使用才對。不然的話，像美光這種大廠，不就會收到一堆客訴，嚴重的話，還會發生在保固期間內，產品壽命就結束，需要送修。

美光 Micron Crucial BX500 的晶片規格

SATA 控制晶片性能排序

來到維基百科查看慧榮(SMI)這家公司，原來是一家台灣的 IC 設計公司。連到慧榮科技的官網，可以看到全系列控制晶片的規格列表。就算外行人，也大概可以理解每一個控制晶片的定位與等級。簡單來說，按照 SATA 控制晶片的性能好壞來排序，就是 SM2246XT ＜ SM2246EN ＜ SM2256K ＜ SM2258XT ＜ SM2258H。看的出來，使用的晶片等級(SM2258XT)並不會差低階。

控制晶片規格

• 與業界標準 SATA Revision 3.1 相容
• 與業界標準 ATA / ATAPI-8 和 ACS-2 指令相容
• 支援每秒 6Gb SATA 介面速率 (向下相容每秒 1.5Gb 與 3Gb)
• 原生指令排序，最多 32 條指令
• 支援 SATA 裝置睡眠模式 (DEVSLP)
• 資料集管理指令 ( TRIM )
• 自我監測、分析及報告技術 ( S.M.A.R.T. )
• 支援 28 位元與 48 位元 LBA (邏輯區塊定址) 模式指令
• 4 通道快閃記憶體介面，最多支援 16 個 NAND 快閃記憶體 裝置
• 內建溫度感應器，可偵測 SSD 溫度
• 商用溫度: 0°C 至 +70°C 

以上是官網提供的資訊，但是我只看得懂粉紅色字體的意思。這也難怪控制晶片溫度達到 70 度的時候，會做限速的動作。

拆解 SSD 找出 BX500 溫度飆高的原因

散熱面積有限，造成溫度會飆高

溫度會飆高的主要原因就是:【 縮小版 PCB 】造成的。下圖明顯看到，整個 PCB 的大小大約只有標準 2.5 吋 SSD 尺寸的 1 / 3 。不過，整個拆解過程真的不是很容易，需要從縫隙中一直將卡榫扳開，才能將上下蓋順利拆下來。

零件布局

PCB 正反兩面的零件布局，可以清楚看到:

• 4 顆 Micron NAND flash，2 顆在正面，2 顆在背面
• SM2258XT 控制晶片
• 電源 IC、震盪器、被動元件… 

就是看不到 DDR 記憶體在SSD 上面!!!反而是 Micron MX500 才有 DRAM cache 的設計。

白漆文字的意思

拆解時候，讓我比較好奇的是 PCB 上面的白漆文字: SM2258XT-AB-G144_2p5_G152x4_V01。感覺上就是代表產品規格，應該可以這樣子解讀:

• SM2258XT: 這就是 SSD 控制晶片型號 
• AB: 在 1-2 的圖可以看到 AB 字樣出現在  IC 封裝表面，感覺上是 IC 的版本別。
• G144: IC 腳位數量，應該是 BGA144 pins
• 2p5: 2.5 吋大小
• G152 x 4: 4 顆 BGA152 pins 的 NAND flash layout symbol。從 2-2 的圖可以看到 NAND flash 的 pad，所以合理解釋是廠商用 BGA152 的 NAND flash layout symbol 來 layout，但是生產的時候，使用 BGA132 的  NAND flash。
• V01: PCB 版本別，通常業界將第 1 碼當成大改版，第 2 碼當成小改版。

美光BX500 SSD 的效能測試

既然是屬於入門款的 SSD，就應該拿傳統 HDD 來做效能比較，畢竟主要訴求是要用來取代舊產品。假使要拿美光 MX500 、NVMe PCIe 3 SSD 或 NVMe PCIe 4 SSD 來做比較的話，就沒什麼意義了。

另外，也好奇如果將 HDD 組 RAID 的話，效能會不會比 Micron BX500 的效能好呢?測試結果會看到單顆HDD 或 SSD 的測試數據。同時，也會把兩顆相同 HDD 組 RAID 0 的測試曲線放在一起比較。

測試中用了兩款 SATA 3 HDD，其中 2.5 吋 HDD 是原本安裝在舊筆電上面使用的硬碟，而另一款就是原生4K sector 的 HDD。所以，也可以看到 4Kn 的 HDD，是不是在效能上真的佔有優勢。

測試條件

• 處理器：Intel Xeon CPU E5-2600 v3 @ 1.90GHz, 6 Cores
• 主機板：Supermicro Intel C612 chipset
• 記憶體：Micron DDR4-2133 8GB*2
• 系統碟：Intel SSD DC S4500 960GB，TLC
• 作業系統：Microsoft Windows 10 Pro
• 測試碟:
  • 3.5″ SATA 4Kn HDD
    • Seagate ST2000NM0105 2TB 7200rpm SATA 3
    • Cache: 128MB
    • Logical sector: 4K bytes
    • Physical sector: 4K bytes
    • Sustained Data Transfer Rate(Max.): 226MB/s
  • 2.5″ SATA 512B HDD
    • Seagate ST500LM021 500GB 7200rpm SATA 3
    • Cache: 32MB
    • Logical sector: 512 bytes
    • Physical sector: 4K bytes
    • Sustained Data Transfer Rate(Max.): 135MB/s
  • 2.5″ SATA SSD
    • 美光 Crucial BX500 240GB 3D NAND SATA 3
    • 順序讀取 – 540 MB/s
    • 順序寫入 – 500 MB/s 
• IOmeter
  • Data Size:
    • Random R/W 使用 4KiB 做測試
    • Sequential R/W 使用 256KiB 做測試
  • QD: 1, 2, 4, 8, 16, 32
• 使用 Intel VROC 建立RAID 0
  • case 1: 包含 2 顆 4Kn HDD
  • case 2: 包含 2 顆 512B HDD
• 存取模式
  • Sequential Read 持續 3 分鐘
  • Sequential Write 持續 3 分鐘
  • Random Read 持續 3 分鐘
  • Random Write 持續 3 分鐘

連續讀取測試結果

從測試結果看起來真的是出乎意料，所以有用 CrystalDiskMark 重新跑一遍。兩個軟體的數據天差地遠，因為 CrystalDiskMark 只能選取測試檔案大小與次數，所以不用等太久就可以結束完整測試，也因為持續時間不長，合理的猜測是 SSD 溫度應該還在合理範圍之內，所以可以看到跟官方宣稱的效能數據。

但是，用 IOmeter 來進行測試的話，因為每一個測試項目要跑 3 分鐘，所以【4 種存取模式】X 【6 個 QD 值】，保守估計就是 72 分鐘才會結束測試。很明顯的可以印證網路上的傳說:【因為溫度過高，引發限速，導致效能受影響】

這種使用情境也不是完全不會發生，有時候當我們拿外接硬碟要存取SSD(當資料碟的話)或防毒軟體完整掃描(當系統碟或資料碟)的話，就有機會遇到限速的狀況。但是，我相信平常使用電腦瀏覽網頁、打報告…的話，是不會有限速的問題才對。

不過再怎麼限速，SSD的效能還是不會比一般 HDD(512B) 來的差。但是，美光BX500 的傳輸效能真的會比用 HDD 建 RAID 0 還不如。

連續寫入測試結果

看到連續寫入的結果後，也是聯想到【因為溫度過高，引發限速，導致效能受影響】。因為這種數據，真的跟官方宣稱的數據差太多了，SSD 連續寫入居然不到 150MB/s ，這個結果比 HDD來的差!

隨機讀取測試結果

不意外看到隨機讀取是這種曲線，畢竟，SSD最大的優勢就是反應時間比HDD快很多。

隨機寫入測試結果

雖然美光 SSD 在隨機寫入的數據是最高的，但是嚴格說起來，是跟HDD相同等級才正確，因為數據都不到 5MB/s。

美光 BX500 SATA SSD 是入門款首選

雖然溫度高，但還是覺得是入門款首選

效能普通、平時使用上溫度在合理範圍內、不頻繁限速，挑選價格親民的 SSD，那麼就不需要求太多了。我拿美光BX500 240G 裝在桌上型電腦上，只要求開機速度不要像 HDD 那麼慢就好了。快速開完機可以上臉書狂按讚、看看新聞、寫寫部落格文章 ….，所以，這款 SSD 真的很適合像我這種使用情境的族群。

Micron Crucial BX500 的確有價格性能比(C/P)的優勢

在網路上查詢到市場價格，假使用這篇文章使用的 HDD 來比較的話，

• ST2000NM0105 2TB Amazon 價格: USD 188(NTD 188*30=5,640)
• ST500LM021 500GB Amazon 價格: USD128(NTD 128*30=3,840)
• Seagate【BarraCuda Pro】500GB 2.5吋硬碟 PChome 價格: NTD 1,690
• 美光BX500 240GB: 臺灣電商很容易找到千元以下的商品

所以，假使想要更好效能的話，而考慮 4Kn HDD 的話，那倒不如考慮 Micron MX500 DRAM Cache SSD 就可以了。

幾個提升 SSD 速度的方法

利用軟體來增速

因為，最近買了 ASUS TUF GAMING X570 PLUS 主機板，有送 AMD StoreMI 軟體(關於設定，可以參考: AMD StoreMI 軟體設定 )，所以在這一篇當中，就會拿AMD StoreMI 軟體，針對 提升硬碟速度 做相關的實驗，並將效能數據結果分享給大家。

利用 Windows 10 內建的功能

假使不想花錢得到 AMD StoreMI 的軟體，可以考慮使用 Microsoft 作業系統內建的儲存空間 ( Storage Space ) 功能。拿多顆硬碟建立一個大空間，在不同的儲存空間( Storage Space ) 類型中，也可以達到提升硬碟速度的結果。

• Storage Space types:
  • Simple
  • Two-way mirror
  • Three-way mirror
  • Parity
• Outstanding I/Os: 1 ~ 32
• Data size:
  • 512Byte, 4KByte, 16KByte, 32KByte, 64KByte, 256KByte, 512KByte, 1024KByte
• Test pattern:
  • Sequential
    • Read, Write
  • Random
    • Read, Write

有些人會好奇，電腦的記憶體大小，會不會對於儲存空間 ( Storage Space )的效能有幫助。結果可以參考這一篇: 不同記憶體大小，對於 Win10 儲存集區 的讀寫效能比較。

使用主機板 RAID 的功能

不論是 AMD 或 Intel 平台的電腦，都有提供免費的 RAID 軟體使用者使用。坦白說，個人還是覺得 Intel VROC 的安裝，想對比 AMD RAIDXpert2 來的容易、節省時間。想瞭解這兩種 RAID 的效能，可以點選連結，看看測試結果是不是跟你的預期相同呢?

延伸閱讀